早上起來,先是用3D打印一份“蛋糕”;填飽肚子后,再用3D打印了今年時髦的“衣服”、“鞋子”、“領(lǐng)帶”和“皮帶”;一身打扮之后,乘上3D打印的“汽車”去上班;到了單位,老板告訴我,客戶需要一份3D打印的“心臟”……
這些看似科幻片里的圖景,正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。3D打印技術(shù)正在成為時下最熱話題之一,甚至有人把它喻為“第三次技術(shù)革命的標志”。
3D打印(3D printing),即快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)的。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
不一樣的世界
傳統(tǒng)技術(shù)條件下需要復(fù)雜工藝才能完成的制作,現(xiàn)在只需輕輕一按鼠標,各種工藝品、玩具、服裝鞋帽、小提琴就會被打印出來,而且3D打印還能實現(xiàn)商品的無縫對接,這會讓商品更加堅固,并且實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)無法實現(xiàn)的特定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3D打印技術(shù)帶來的震撼甚至可以與“克隆”相媲美。
業(yè)內(nèi)專家于雷表示,之前的十幾年時間里,3D技術(shù)的應(yīng)用處在一個準備期的狀態(tài),從去年開始,3D打印在國內(nèi)突然成為最熱門的技術(shù)。美國總統(tǒng)奧巴馬甚至在2013年的國情咨文中都有所提及,因為它為美國國內(nèi)就業(yè)提供了新思路。“我們的‘兩會’也提到了這個行業(yè)”,于雷說,目前在國內(nèi),此項技術(shù)正是炙手可熱時。
“普通3D打印機器的打印精度可以達到0.1毫米,相對于傳統(tǒng)工藝,它的省時、省事兒、損耗小優(yōu)勢明顯。”于雷說。
早在3D打印技術(shù)興起之初,美國的福特、通用等制造生產(chǎn)商便爭先恐后地把該技術(shù)引入公司的鑄造生產(chǎn)中。福特利用3D打印技術(shù)為測試車輛打印氣缸蓋、剎車片和后橋。得益于3D打印,福特用在其高燃油效率的EcoBoost引擎中的一種氣缸蓋的生產(chǎn)時間從四五個月縮短至3個月,生產(chǎn)時間節(jié)省了25%至40%。之前的鑄造方法需要切割沙模,而3D打印省去了切割程序,直接把金屬注到模子中。福特認為,今后其客戶將能夠為他們的汽車打印更換部件,在本地的3D打印機上數(shù)小時,甚至數(shù)分鐘就可以完成。
通用則利用3D打印幫助公司把鑄造某些部件的生產(chǎn)成本最高削減了30%,其中包括超聲波探頭。此前也有航空部門用鈦合金使用3D打印制造飛機零部件,效果很好。
于雷說,3D打印應(yīng)用于醫(yī)療的前景被一致看好。其定制化服務(wù)的突出表現(xiàn)在于內(nèi)臟器官的復(fù)制。首先完成活體細胞的培養(yǎng),再通過打印實現(xiàn)依照內(nèi)臟形狀等參數(shù)的置換。這是一個未來很重要的發(fā)展方向。殘疾人的殘肢移植等都可以期待。被挑戰(zhàn)的知識產(chǎn)權(quán)
今年5月,美國人科迪·威爾森在得克薩斯州成功試射了世界首支3D打印手槍,上傳3D槍支打印圖案僅兩天,下載量就已超過10萬次。
于雷表示,之前有人用塑料打印出槍托、扳機、撞針等部分入境,而安檢根本檢查不出來。“因為是拆開的零部件,又是塑料材質(zhì),安檢很難查出。但塑料槍身的槍組合金屬部件之后一定距離同樣具有殺傷力。”
“沒有槍,沒有炮,3D給我們造。”3D打印帶給世界驚喜的同時,無疑也有驚嚇。
當(dāng)用戶可以足不出戶,隨意打印槍支的時候,這必將帶來槍支管理的無序。3D打印塑料槍成功問世幾天后,美國國務(wù)院便引用國際武器管理法發(fā)出禁令,要求3D槍支打印公司停止在網(wǎng)上傳播打印信息。6月12日,美國紐約市政委員會提出了一項憲法修訂案,禁止使用3D打印機“制造槍支,包括步槍、獵槍或者任何槍支的零部件”。這項修訂案要求軍火商應(yīng)當(dāng)在3D打印機生產(chǎn)槍支的72小時內(nèi)向警方申報。
泰明律師事務(wù)所孔祥印律師表示,與3D打印技術(shù)關(guān)聯(lián)最多的部門法應(yīng)屬知識產(chǎn)權(quán)法,其中與版權(quán)的關(guān)系最為密切。3D打印主要涉及“產(chǎn)品的外形與結(jié)構(gòu)”的版權(quán)保護問題。我國現(xiàn)行著作權(quán)法對“產(chǎn)品的外形與結(jié)構(gòu)”的版權(quán)保護并不充分,那些少數(shù)具有美術(shù)價值的“產(chǎn)品外形與結(jié)構(gòu)”可以作為“美術(shù)作品”獲得保護,而大多數(shù)普通的“產(chǎn)品外形與結(jié)構(gòu)”很難獲得版權(quán)法的保護。
于雷表示,很多圖紙(技術(shù)參數(shù))在網(wǎng)上是公開的。創(chuàng)客們將其上傳共享,沒有專利可言,這是對軟件技術(shù)的保護缺失。而在硬件方面,即3D打印機器和打印所需原材料,市場已經(jīng)被攪亂了。美國兩大3D打印公司——3D SYSTEM和SSYS歷經(jīng)了十幾年的發(fā)展時間,其間涉及的知識產(chǎn)權(quán)保護訴訟不在少數(shù)。
于雷透露,在淘寶上花幾千元就可以攢出一臺3D打印機。一下子打破了此前人們對3D打印的神秘感。當(dāng)然,這些“山寨”的小作坊打印機來路不明,是不管售后的,所以故障率也比較高。因為專利保護、技術(shù)保護的缺失,“玩”的人比較多,利潤空間也越來越小。而由于技術(shù)(圖紙、操作)等的門檻又比較高,這個市場份額又很小,北京市一年的市場總額在4億元人民幣左右。
大企業(yè)依然觀望
無論怎樣,它都是一個朝陽產(chǎn)業(yè)。在北、上、廣、深這樣的一線城市,都有3D打印機出現(xiàn)。但它的市場潛伏期應(yīng)該是比較長的,等銷量達到一定規(guī)模還要一段時期。據(jù)了解,一些大的航母型企業(yè)、風(fēng)投都抱著觀望的態(tài)度。
而目前的國內(nèi)市場可以用“魚龍混雜”來形容。目前,工信部、科工委都有政策支持,各級政府也躍躍欲試,視之為可預(yù)期的新的經(jīng)濟增長點?!∧壳霸?ldquo;民間”,3D銷售還是面對一些“創(chuàng)客”(“創(chuàng)客”一詞來源于英語,指不以盈利為目標,努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實產(chǎn)品的人,目前全球范圍內(nèi)的創(chuàng)客空間有1000多家),但是在中國,這還是一個比較小眾的群體。
業(yè)內(nèi)專家表示,最初,這項技術(shù)是用于原始模型制造。過程的大大縮短,給人們帶來的驚喜是不言而喻的。但規(guī)模過大的生產(chǎn),成本就會相對提高。
于雷說,3D打印的時間與產(chǎn)品的各種參數(shù)是成反比的。其質(zhì)量是“越慢越好”。
事實上,在美國大型3D打印公司承攬的是建筑、時裝、首飾加工等產(chǎn)品的原型設(shè)計,提供遠程服務(wù)模式,基本以定制個性化產(chǎn)品為主。所以,其技術(shù)門檻是很高的。
于雷在介入此行幾年之后得出的結(jié)論是:“目前相對而言,江浙一帶的民用機器銷售比較多;上海的精工制造需求較大;北京很多是大專院校的數(shù)字實驗室有購機需求,作為學(xué)校形象工程的一部分投入。”
他透露,機器的價格從四五千元到40至50萬人民幣不等?,F(xiàn)在主要的市場是硬件銷售,隨著市場擴大,以后將慢慢向后期的配件更換、維修等服務(wù)發(fā)展。
同時,它的低端市場有著誘人的發(fā)展前景。也許某一天,它將成為一種生活方式,可以用于日常生活用品的打印,就像一臺家用電器一樣進入千家萬戶。
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